論新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)

摘要：本文著重探討了在新的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》下，高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)如何按照新的要求來制定一套有效復(fù)習(xí)方法，即要注重“六化”，就是知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化，解題技能程序化，方法教育顯性化，過程教學(xué)變式化，模型造移組合化，教學(xué)內(nèi)容滲透化。這樣，可以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和復(fù)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：新課程標(biāo)準(zhǔn)；物理復(fù)習(xí)課教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148(2008)5(S)-0044-4

新的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》頒布和實(shí)施以來，在物理新課程教學(xué)中，物理教師都希望進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生。通過物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用等等。但在物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中，大部分教師沒有按照新的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》的要求來制定一套有效復(fù)習(xí)方法。而按照老的一套方法進(jìn)行復(fù)習(xí)課教學(xué)，課后發(fā)大量練習(xí)、試卷，學(xué)生為了完成任務(wù)而被動(dòng)練習(xí)，學(xué)生為此不斷付出大量時(shí)間和精力，即使做出了點(diǎn)“成績”，也是以犧牲學(xué)生身心健康為代價(jià)。因此，高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)一定要講究方法，注重“六化”，即：知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化，解題技能程序化，方法教育顯性化，過程教學(xué)變式化，模型遷移組合化，教學(xué)內(nèi)容滲透化。

1 知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化

為什么學(xué)生學(xué)習(xí)了相同的知識(shí)內(nèi)容之后，解決問題的能力不同？認(rèn)知心理學(xué)家認(rèn)為：學(xué)生頭腦中的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對(duì)解決實(shí)際問題具有重要意義。在高中物理復(fù)習(xí)中，如何建立學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)呢？首先，揭示知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生理解和把握其間的本質(zhì)性規(guī)律。如在“物體的運(yùn)動(dòng)”這一章復(fù)習(xí)時(shí)，對(duì)“位移、距離、路程、時(shí)間、時(shí)刻、即時(shí)速度、初速度、末速度、線速度、平均速度、角速度、速率、速度變化、速度變化率、加速度”等概念的復(fù)習(xí)，要讓學(xué)生理解和把握同一層次各概念間的區(qū)別和聯(lián)系以及不同層次各概念間的聯(lián)系。其次，教師通過有關(guān)教學(xué)策略，使學(xué)生形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。如：高中物理“功和能”部分的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可按圖1所示的結(jié)構(gòu)建立。從這張網(wǎng)絡(luò)圖很容易看出，“功和能”部分的主要知識(shí)有機(jī)地組成一個(gè)整體，而不再是孤立的內(nèi)容。如果教師通過有關(guān)教學(xué)策略使這張網(wǎng)有序地貯存到學(xué)生頭腦中，便可形成良好的思維通道，在解決功和能問題時(shí)，只要問題的信息刺激到這張網(wǎng)絡(luò)，便可迅速檢索出所需的知識(shí)主線，提高解題的效率。

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2 解題技能程序化

思維的有序化是指在某領(lǐng)域內(nèi)具有普遍意義的一種有效的科學(xué)思考順序，在對(duì)問題的分析過程中通常體現(xiàn)為思考的一般步驟。問題解決技能程序化就是指解決問題時(shí)，按照一定的科學(xué)思考順序和解題的一般步驟，特別是針對(duì)一些解題能力不夠強(qiáng)，比較勤奮的學(xué)生。因?yàn)檫@些學(xué)生遇到物理問題，往往不知如何下手。如果學(xué)生知道解決這類問題的一般程序，就會(huì)按照程序思考解題，達(dá)到解決問題的目的。在物理復(fù)習(xí)時(shí)，教師可以告訴學(xué)生一些解決問題的程序，如力學(xué)問題解決技能的一般程序?yàn)椋?、找對(duì)象（單一物體，系統(tǒng)）；2、分析力（每個(gè)力的施力、受力物體是什么，畫出受力分析圖）；3、看過程（一個(gè)過程、多個(gè)過程、全過程，畫出過程示意圖）；4、定狀態(tài)（確定初、末、中間態(tài)）；5、立方程（確定方向，選參考點(diǎn)，選擇規(guī)律）。我們?cè)诮鉀Q物理問題時(shí)，各類物理問題的解題技能程序有所不同，如在學(xué)了洛侖茲力之后，解題技能的程序與力學(xué)有所不同，是找圓心、定半徑、靠幾何、拉關(guān)系。

3 方法教育顯性化

在新的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》一書中，提到各種物理科學(xué)方法的次數(shù)很多，其中演繹推理法36次、假說方法13次，等效方法10次、乘積定義法10次等，可見物理方法教育的重要性。高中物理方法的教育分為隱性教育和顯性教育。物理方法的隱性教育為只在物理教學(xué)過程中隱蔽地發(fā)揮方法的導(dǎo)向作用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受到物理方法的熏陶，但一般不提供方法的名稱，更不對(duì)這些方法的內(nèi)容進(jìn)行解釋。物理方法顯性教育，就是在教學(xué)過程中把物理方法的內(nèi)容、特別是操作過程講清楚，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這些方法進(jìn)行訓(xùn)練。這兩種方法各有優(yōu)點(diǎn)：隱性方法適用廣，不必額外為物理方法教育花費(fèi)較多的教學(xué)時(shí)間，日積月累，學(xué)生自然地學(xué)到了一些物理方法，但不能使學(xué)生獲得物理方法的理性認(rèn)識(shí)；顯性方法正好能彌補(bǔ)這一缺陷，并能讓學(xué)生自覺地以物理方法為指導(dǎo)，加深對(duì)學(xué)習(xí)過程的理解，促進(jìn)方法的遷移。但有些方法較難理解，學(xué)生不易接受，隨著學(xué)生年級(jí)的升高，顯性方式逐步增強(qiáng)。如要讓學(xué)生對(duì)理想化方法有較深理解，在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中可顯性地進(jìn)行方法教育，介紹理想化方法完整的操作過程：1、分析影響因素；2、比較各因素作用；3、忽略次要因素；4、建立理想化模型。在單元、會(huì)考、高考復(fù)習(xí)課教學(xué)中，還可以向?qū)W生顯性化地介紹演繹推理法、歸納法、比較法、類比法、數(shù)學(xué)法、假設(shè)法、定量分析法、極值法、對(duì)稱法、等效法、整體法、隔離法、乘積定義法等物理方法。

4 過程教學(xué)變式化

新的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》把“過程與方法”作為課程目標(biāo)的一個(gè)重要領(lǐng)域，明確提出了“過程與方法”這一具體目標(biāo)，它對(duì)全面提高學(xué)生的素質(zhì)有著重要意義。因此，在高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中，要注重過程教學(xué)，也就是說要注重習(xí)題的變式教學(xué)。所謂變式，就是在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物屬性的過程教學(xué)中，不斷變更所提拱材料或事例的呈現(xiàn)形式，使本質(zhì)屬性保持穩(wěn)定而非本質(zhì)屬性不斷變化。變式習(xí)題教學(xué)往往采取一題多變、一題多問、一題多聯(lián)、一題多解的過程教學(xué)。因此，變式習(xí)題教學(xué)是能夠活化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維與應(yīng)變能力的過程教學(xué)。

例1 光滑的平行導(dǎo)軌間距為l，上面放兩根質(zhì)量都為m的金屬棒，其電阻均為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，如圖（2）所示?，F(xiàn)給MN一水平向右的初速度v0，則穩(wěn)定時(shí)MN與PQ的速度各為多少？

本題解答比較簡(jiǎn)單，但在復(fù)習(xí)課教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此題進(jìn)行一題多變的過程教學(xué)。

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變式1：如果質(zhì)量分別為m1，m2，穩(wěn)定時(shí)，MN、PQ速度各為多少？

變式2：如果質(zhì)量分別為m1，m2，m1的初速度為v01，m2的初速度為v02，且v01>v02，則穩(wěn)定后，MN、PQ的速度為多少？

變式3：如果光滑導(dǎo)軌不等距，且滿足l1=2l2，如圖（3）所示，則穩(wěn)定后MN、PQ的速度為多少？

變式4：從開始至穩(wěn)定時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

變式5：從開始至穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？

變式6：如果兩桿初速度均為零，PQ受到恒定的水平外力F的作用如圖（4），則兩桿以后將作怎樣的運(yùn)動(dòng)？

變式7：如果兩桿初速度均為零，MN受到恒定的水平外力F的作用，但導(dǎo)軌不光滑，其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則兩桿以后將作怎樣的運(yùn)動(dòng)？

5 模型遷移組合化

運(yùn)用物理模型研究物理問題是一種科學(xué)的思維方法。在物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中，使學(xué)生掌握物理模型，并學(xué)會(huì)遷移、組合，可以提高學(xué)生分析和解決物理問題的能力，提高物理復(fù)習(xí)效率。首先，學(xué)生必須理解什么是物理模型，掌握所學(xué)過的物理模型。在高中物理中，我們所研究的可以說都是物理模型。例如對(duì)象模型有：質(zhì)點(diǎn)、彈簧振子、單擺、光滑表面、點(diǎn)光源、理想氣體、點(diǎn)電荷、均強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)、理想二極管、理想變壓器、理想電壓表等。過程模型有：勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、完全彈性碰撞、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、等容（等壓或等溫）過程、電流的穩(wěn)恒變化等。其次，要理解物理模型的含義及遵循的規(guī)律。有些學(xué)生對(duì)概念、公式背得滾瓜爛熟，但不會(huì)解題，原因在于沒有掌握物理模型的含義及遵循的規(guī)律和物理模型的遷移或組合。

5.1 把簡(jiǎn)單的物理模型遷移或組合成復(fù)合的物理模型（近遷移）

例2 如圖（5）所示，在豎直平面內(nèi)放著一半徑R=10m的半圓形光滑軌道，A為其最低點(diǎn)?，F(xiàn)將小球從很靠近A點(diǎn)的B處釋放，求它到A點(diǎn)的時(shí)間。

析與解 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的概念，小球可視為質(zhì)點(diǎn)（研究對(duì)象模型）。小球從B→A的過程，它的速度大小和方向時(shí)刻在變，不能視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但由于B與A靠得很近，且軌道對(duì)小球的支持力N始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以可把小球的運(yùn)動(dòng)視為單擺振動(dòng)(過程模型)，小球從B→A的時(shí)間t，便是單擺周期的1／4，即：t=T4=2πR/g4≈1.71(s)。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是把質(zhì)點(diǎn)和單擺這兩個(gè)簡(jiǎn)單物理模型遷移過來并組合成復(fù)合的物理模型。

5．2 把物理模型遷移到實(shí)際問題上(遠(yuǎn)遷移)。

高中物理新教材增加了許多聯(lián)系生產(chǎn)、生活的實(shí)際問題和高新科技內(nèi)容。要求學(xué)生能從大量文字中攝取有效信息，把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理問題，構(gòu)建物理模型，再用學(xué)過的物理模型解決。如圖(6)所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)帶電粒子向右以速度v進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)，如果受到的電場(chǎng)力Eq和洛侖茲力Bqv平衡，即Eq=Bqv，而粒子的重力又不計(jì)時(shí)，帶電粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這一物理模型有很多的應(yīng)用，如：帶電粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、磁強(qiáng)計(jì)、電磁流量計(jì)等實(shí)際問題。

6 數(shù)學(xué)內(nèi)容滲透化

物理學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué)思想與方法最充分、最成功的一門科學(xué)?？梢赃@樣說，離開了數(shù)學(xué)思想與方法，就不會(huì)有真正意義上的物理學(xué)。但是，在相當(dāng)多的學(xué)生中，存在著將學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和學(xué)習(xí)物理兩者截然分開的現(xiàn)象。他們學(xué)習(xí)了一定的數(shù)學(xué)思想與方法，并能解決一些比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，但是在需要運(yùn)用這些數(shù)學(xué)思想與方法掌握物理概念、總結(jié)物理規(guī)律、解決物理問題時(shí)，卻表現(xiàn)出滯后和吃力。正是由于存在著對(duì)數(shù)學(xué)思想與方法和物理內(nèi)容之間的聯(lián)系認(rèn)識(shí)不夠，在很大程度上影響了眾多學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和成績的提高?；诖?，在高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中，要注重?cái)?shù)學(xué)思想與方法教學(xué)，高中物理中蘊(yùn)含著重要的數(shù)學(xué)思想，一般認(rèn)為有如下四種：函數(shù)方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、轉(zhuǎn)化化歸思想。高中物理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法，它是指運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析及闡明物理理論、解決物理問題的方法。常見的數(shù)學(xué)方法有：三角函數(shù)法、圖象求解法、數(shù)學(xué)比例法、指數(shù)對(duì)數(shù)法、幾何圖形法、數(shù)學(xué)極值法、數(shù)列極限法、導(dǎo)數(shù)微元法等。在這里就例舉三角函數(shù)法加以說明。

例3 質(zhì)量為m的物體放在地面上，它們間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，用力F斜向上拉物體，使物體在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，求力與水平方向的夾角α為多大時(shí)最省力。

析與解 由于物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，隨著α角的不同，物體與水平面間的彈力不同，因而滑動(dòng)摩擦力也不一樣。而拉力在水平方向的分力與摩擦力相等，因而α角不同，拉力F也不一樣。以物體為研究對(duì)象，受力分析如圖(7)所示，因?yàn)槲矬w外于平衡狀態(tài)，根據(jù)ΣF=0得

參考文獻(xiàn)：

［1］陳宗造，邵曉明．高中物理中的數(shù)學(xué)思想與方法［M］．北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2005

［2］閻金鐸，喬際平．高中物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)［M］．上海：上海教育出版社，2000

［3］劉炳升．走進(jìn)高中新課改——物理教師必讀［M］．南京：南京師范大學(xué)出版社，2005

(欄目編輯陳 潔)

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。